Поток Теплота

Если между различными точками в системе существуют разности температур, давлений и других параметров, то она является неравновесной. В такой системе под действием градиентов параметров возникают потоки теплоты, вещества и другие, стремящиеся вернуть ее в состояние равновесия. Опыт показывает, что изолированная система с течением времени всегда приходит в состояние равновесия и никогда самопроизвольно выйти из него не может. В классической термодинамике рассматриваются только равновесные системы. [c.8]

Для расчета полного потока теплоты от всей поверхности нужно проинтегрировать обе части уравнения (9.2) по поверхности [c.77]

В соответствии с формулой (11.16) полный поток теплоты, передаваемый излучением от горячего тела более холодному, пропорционален поверхности тела, приведенной степени черноты и разности четвертых степеней абсолютных температур тел. [c.93]

При наличии температурного градиента внутри влажного материала влага будет перемещаться в направлении потока теплоты. Это создает в материале градиент влагосодержания. [c.504]

Разница между эквивалентным коэффициентом теплопроводности И истинным X будет равна дополнительному потоку теплоты, вызванному переносом пара н отнесенному к единичному градиенту температуры (V = 1 град м). Следовательно, коэффициент равен [c.517]

Для теплового и гидравлического расчетов разнообразных теплообменных устройств с пористыми элементами необходимо иметь информацию о механизме и интенсивности теплопереноса и гидравлическом сопротивлении при движении однофазного теплоносителя и теплоносителя с фазовыми превращениями в проницаемых матрицах различной структуры. Характер этих процессов в каждом конкретном случае зависит от геометрии устройства, условий подвода и направления потоков теплоты и теплоносителя. [c.3]

Все приведенные выше теплообменные устройства с проницаемым высокотеплопроводным заполнителем в каналах или межтрубном пространстве (см. например, рис. 1.3 и 1.10) могут быть использованы для организации фазового превращения потока теплоносителя. Отметим некоторые наиболее интересные конструкции испарительного элемента для сброса теплоты, подводимой к сплошной поверхности. В конструкции, показанной на рис. 1.11,д, охлаждающая жидкость распределяется по каналам 2 и при движении сквозь пористую матрицу 3 в окружающее пространство она поглощает теплоту и испаряется. Если такое устройство размещено в отверстии корпуса аппарата перед воздухозаборником реактивного двигателя, то в качестве испаряющейся жидкости можно использовать горючее последнего. В другом испарительном элементе пористое покрытие на теплоотдающей поверхности не имеет каналов, но выполнено трехслойным, с различной проницаемостью боковых и среднего слоев, причем последний имеет наиболее высокое гидравлическое сопротивление (см. рис. 1.11, 6). Охлаждающая жидкость распределяется по теплоотдающей поверхности стенки 1 внутри примыкающего к ней слоя 4 высокой проницаемости. Далее направления потоков теплоты и испаряющейся жидкости в пористой структуре совпадают — по нормали от теплопередающей поверхности. [c.14]

Оптимальный режим имеет место, когда весь пористый заполнитель интенсивно рассеивает теплоту, т. е. когда при минимальной ширине канала количество рассеиваемой в потоке теплоты близко к максимальному. Если принять 0,90 < а /(ХЛу)" < 0,99, то оптимальному режиму [c.119]

Поток q теплоты и конвективный теплообмен не могут задаваться одновременно на одном и том же участке границы. EJ частном случае, когда граница теплоизолирована, т. е. конвективный теплообмен отсутствует и поток теплоты равен нулю, имеет место граничное условие второго рода [c.11]

Знак минус в формуле (5.6) означает, что поток теплоты направлен в сторону, противоположную возрастанию температуры. Коэффициент пропорциональности X называется коэффициентом теплопроводности. [c.144]

Чем более стеснен поток теплоты, тем медленнее идет процесс теплонасыщения. Поэтому при прочих равных условиях процесс теплонасыщения в стержне заканчивается позже, чем в пластине, а в пластине — позже, чем в массивном теле. [c.177]

Плотность потока теплоты [c.147]

А плотность потока теплоты в проводнике при отсутствии тока. (/ = 0), т. е. при [c.159]

Согласно определению потока энергии (8.75) и потока теплоты (8.76) и плотности тока (8.74) получаем [c.163]

Если I — плотность потока теплоты, то энергия в данном объеме может изменяться только за счет притока теплоты извне через поверхность S, ограничивающую выделенный объем, поэтому [c.370]

Например, поток теплоты вдоль градиента температуры определяется уравнением (закон Фурье) [c.234]

В случае потока теплоты равен минус градиенту температуры, в случае потока электричества — минус градиенту электрического потенциала. [c.235]

Так как поток теплоты направлен всегда против направления с положительным градиентом Т, то [c.237]

Формулу Ньютона удобно также использовать для записи теплового потока при радиационно-конвективном теплообмене. Если газ обменивается со стенкой теплотой одновременно путем соприкосновения и излучения, то общий поток теплоты равен [c.250]

В процессе теплоотдачи поверхность твердого тела обменивается теплотой с омывающим ее потоком жидкости или газа. Частицы теплоносителя, непосредственно соприкасающиеся с твердой поверхностью, передают теплоту стенке теплопроводностью, в остальной части потока передача теплоты осуществляется теплопроводностью и конвективным переносом. В ламинарной части потока теплота передается в основном теплопроводностью, но благодаря перестроению профиля продольной составляющей скорости по длине омываемой стенки в потоке возникает нормальная составляющая скорости, г следовательно, и конвективный перенос теплоты. В турбулентной части потока конвективный перенос теплоты играет решающую роль. [c.306]

Жидкости и газы имеют небольшие коэффициенты теплопроводности, поэтому ламинарная часть потока теплоносителя создает большое термическое сопротивление потоку теплоты. Любые факторы, способствующие перемешиванию жидкости, в том числе и турбулентность, создают благоприятные условия для распространения теплоты в жидкости. [c.306]

Благодаря высоким температурам в камерах сгорания ракетных двигателей и в плазменных установках потоки теплоты излучением становятся сопоставимыми с конвективными тепловыми потоками и даже могут превосходить их. При полете в сильно разреженном [c.427]

В ракетных двигателях наибольшая величина теплового потока, передаваемого излучением, достигается в камере сгорания и уменьшается по тракту двигателя в соответствии с уменьшением термодинамической температуры газа. Для приближенной оценки распределения потоков теплоты, передаваемых излучением по длине сопла, можно считать, что до сечения сопла, в котором d = 2 d p. [c.437]

Поток энтропии может иметь любой как положительный, так и отрицательный знаки в зависимости от значений потока теплоты, потока вещества и потока электрического заряда через ограничивающую систему поверхность. Величину называют производством энтропии. Учитывая, что [c.333]

Следующее замечание относится к потоку теплоты. Поток теплоты Уд, как известно, не может быть представлен в виде, производной по времени от одного из параметров х,, определяющих состояние системы. Поэтому в выражения для J и ф следует, вообще говоря, подставлять не вектор по- [c.338]

Эксергетический и термический коэффициенты полезного действия позволяют оценивать термодинамическое совершенство протекающих в тепловом аппарате процессов с разных сторон. Термический КПД, а также связанный с ним метод теи1ловых балансов позволяют проследить за потоками теплоты, в частности рассчитать, какое количество теплоты превращается в том или ином аппарате в работу, а какое выбрасывается с неиспользованным (например, отдается холодному источнику). Потенциал этой сбрасываемой теплоты, ее способность еще совершить какую-либо полезную работу метод тепловых балансов не рассматривает. [c.56]

Температура i-орячей поверхности / i=180° , холодной t 2 = = 30° С. Тепловой поток через образец после установления стационарного процесса Q=50,6 Вт. Благодаря защитным нагревателям радиал11ные потоки теплоты отсутствуют. [c.10]

Если термовлагопроводность более интенсивна, чем влагонро-водность, то влага будет перемещаться по направлению потока теплоты, т. е. в направлении увеличения влагосодержания — от поверхности материала к середине, а влагопроводность будет уменьшать поток влаги. Например, это явление наблюдается в первый момент сушки инфракрасными лучами или в процессе выпечки хлеба, перемещение влаги в направлении потока теплоты будет постепенно увеличивать градиент влажности, отчего влагопроводность будет становиться более интенсивной, и наконец, наступит равенство этих движущих сил —термовлагопроводность будет полностью уравновешивать влагопроводность. С этого момента влажность в центральных слоях, будет оставаться постоянной, а сушка будет происходить за счет углубления зоны испарения, при этом перемещения влаги в центральных слоях не будет. [c.506]

При углублении поверхности испарения температура внутри материала ниже, чем на его внешней поверхности. Таким образом, в зоне испарения создается температурный папор, увеличивающийся от на поверхности материала до на поверхности испарения. А с увеличением температурного напора в направлении потока теплоты (от поверхности материала внутрь) увел1[-чивается коэффициент теплоотдачи. Следовательно, при углублении поверхности испарения коэффициент теплоотдачи больше, чем при испарении на внешней поверхности. При этом с уменьшением интенсивности массообмена (к концу процесса сушки) снижается и интенсивность теплообмена. Поэтому массообмен влияет на теплообмен. [c.514]

Диффузионный перенос пара в макрокапиллярах осложняется явлением теплового скольжения. Если по длине капилляра имеется перепад температуры, то возникают циркуляционные токи воздуха у стенок капилляра — против потока теплоты, а по оси — в направлении потока теплоты. Так как у поверхности испарения внутри материала температура капилляров ниже, чем у внешней поверхности, то возникает движение газа к поверхности материала. Таким образом, тепловое скольжение усиливает перенос пара через зону испарения к поверхности материала, т. е. повышает ннтенснв-иость массопе])еноса. [c.515]

Известно, что достаточно быстрая химическая реакция, протекающая на поверхности пленки жидкости, обтекаемой потоком газа, часто вызывает увеличение температуры поверхности и, следовательно, увеличение потока теплоты через поверхность раздела газ—жидкость. Рассмотрим задачу о влиянии химической реакции первого порядка на процесс тепломассопереноса в турбулентной пленке жидкости. Для описания процесса массопере-носа в такой пленке воспользуемся результатами решения аналогичной задачи, полученными в разд. 7.3 без учета теплопереноса. Сформулируем основные предположения. Будем считать, что скорость стекания пленки жидкости и является постоянной вели- [c.328]

Если АН>0 (для А1 Си Fe и др.), то направление потока термодиффузии противоположно потоку теплоты, что характерно для металлов, не образующих гидридов, у которых растворимость растет с повышением температуры. Если Д//<0 (Ti Zr V Nb и др.), то направление потока термодиффузии совпадает с направлением потока теплоты, что характерно для гидридообразующих металлов. В результате образования сварного соединения в условиях высоких градиентов температур возникает неравномерная концентрация водорода, которая может быть устранена последующей термической обработкой. Примеры распределения концентраций водорода после сварки приведены на рис. 10.18, а, б. [c.404]

При заданной разности температур (Х1 = сопз1) состояние системы из двух фаз будет стационарным, если поток теплоты /1 постоянен (/ =сопз1), а поток вещества /2 равен пулю 12=121 1 + + 22/2 = 0)- Поэтому с учетом соотношения взаимности Онзагера 12 = /-21 производство энтропии В стационзрном состоянии [c.20]

Коэффициенты в этом линейном законе называются феноменологическими или кинетическими коэффициентами. Причем диагональные коэффициенты Ьц определяют прямые явления переноса, а недиагональные коэффициенты непрерывно связанные с прямыми,— перекрестные или сопряженные процессы. Так, по закону теплопроводности Фурье (13.20) градиент температуры вызывает поток теплоты Ьц = Ь = щ по закону Фика градиент концентрации вызывает диффузию 1=—Z)grad , L = D по закону Ома градиент потенциала вызывает ток j = — а grad ф, L = a и т. д. Наряду с этими прямыми процессами переноса возникают и сопряженные с ними процессы. Например, при существовании градиента температуры кроме переноса теплоты может происходить и перенос массы (термодиффузия). Такие перекрестные процессы характеризуются недиагональными коэффициентами Lj. Так, плотность потока массы Ij при наличии градиента концентрации и градиента температуры равна [c.263]

При заданной разности температур (Zi= onst) состояние системы из двух фаз будет стационарным, если поток теплоты /1 постоянен (/i= onst), а поток вещества I2 равен нулю (/2 = L2iA i + L22 2 = 0)- Поэтому С учетом соотношения взаимности Онсагера /.12 = 21 производство энтропии в стационарном состоянии [c.269]

Рассмотренные выше количественные соотношения относятся, главным образом, к теплоотдаче при безнапорном обтекании пластины. Для ламинарного пограничного слоя градиент давления оказывает существенное влияние на интенсивность теплоотдачи при вдувании. Отрицательные градиенты давления при прочих равных условиях увеличивают поток теплоты к стенке, а положительные — уменьшают интенсивность теплообмена. При турбулентном пограничном слое влияние градиента давления на интенсивность теплообмена невелико и при расчете может не приимматься во внимание. [c.421]

С помощью формулы (13.17) легко показать, что уменьшение Q повышает эффективность экрана. Так, при С., = 0,3 и j = = Сг = 5,25 один экран уменьшает поток теплоты в 32 раза. Повышение эффективности экрана при уменьшении коэффициента излучения обусловле1ю повышением его отражательной способности R (так как С = ЛС, а Л + R = ). Но уменьшение потока теплоты обусловлено не только отражением экрана, но и тем, что благодаря экрану уменьшается перепад температур, определяющий тепловой поток. В самом деле. [c.433]

Следует заметить, что эффективная теплота абляции влияет на скорость уноса материала, но она не определяет однозначно качество аблирующего покрытия. Не менее важной характеристикой такого покрытия является коэффициент теплопроводности. При большом коэффициенте теплопроводности покрытия большие потоки теплоты передаются в конструкцию, что приведет к быстрому ее разогреву. [c.470]

Согласно второму неравенству (3.44), называемому условием термической устойчивости, состояния устойчивого равновесия, теплоемкость тела Су всегда положительна. Это также вполне понятно. Допустим, что Су <С 0 тогда поглощение телом при V = onst некоторого количества теплоты (например, вследствие случайного повышения температуры в окружающей тело среде) вызвало бы уменьшение температуры тела по сравнению с окружающей средой, в результате чего возник бы поток теплоты от среды к телу, что, в свою очередь, привело бы к дальнейшему понижению температуры тела, а следовательно, и к возрастанию притока теплоты и т. д. Из этого видно, что при Су о устойчивое равновесие тела (не только однородного, но и нео,инородного) невозможно. Из аналогичных соображений следует также, что и теплоемкость Ср в состоянии устойчивого равновесия должна быть положительной это ясно также из первого соотношения (3.44) и уравнений (2.83). [c.115]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...